为了保护车辆的电路和各种电气设备,需要使用多种保护装置,电路保护装置串联在电源与用电设备之间,当用电设备或电路发生短路或过载时,切断电源电路,以免电源、用电设备或电路损坏。汽车上广泛使用的电路保护装置有易熔线、熔丝。
易熔线是一种截面面积一定、可长时间通过额定电流(如30A、40A、60A等)的合金导线,在它的表面有较厚的不易燃烧的绝缘层,所以看起来要比同规格的导线粗,其外形如图2-43所示。易熔线是容量非常大的熔丝,主要用于保护电源电路和大电流电路。如北京切诺基汽车设有5条易熔线,分别保护充电电路、预热加热器、灯光、雾灯及辅助装置电路。易熔线规格常用颜色来区别,常见规格见表2-10。
图2-43 易熔线
表2-10 几种常见易熔线的规格
如果电路短路或搭铁,由于易熔线阻值大,大电流会使易熔线中部熔断而使电路断开,从而避免发生失火危险。有的易熔线在它和被保护电路的接头处装有标牌,注明“易熔线”(Fusible Link)以便于辨识。
图2-44 易熔线的安装位置
易熔线是电路保护的后备保险(双保险)系统。除起动机供电电路外,其余电路的电流都要先经易熔线然后再通过各自的熔丝,因此有时可能易熔线已断而熔丝没有烧断。易熔线的绝缘层能承受较高的温度。一般情况下,如表层已膨胀或鼓泡,则说明易熔线已熔断。但有时易熔线已断,而表层仍完好。因此为判明易熔线的状况,还是要用仪表测试。易熔线一般安装在靠近蓄电池附近(见图2-44),以便能更有效地保护直接由蓄电池引出的电路。
熔丝(俗称保险丝)的主要部件是细锡线,它装在玻璃管、磁料管内或陶瓷板上。每一个熔丝都有其额定最大容许电流值。当通过锡线的电流超过规定值时,锡线就会熔化而使电路断路。
熔丝用于对局部电路进行保护,根据形状不同可分为管状和片状熔丝,如图2-45所示。熔丝能承受长时间的额定电流负载。在过载25%的情况下,约在3min内熔断;而在过载一倍的情况下,则不到1s就会熔断。熔丝的熔断时间,包括两个动作过程,即熔体发热熔化过程和电弧熄灭过程。这两个过程进行得快慢,取决于熔丝中流过的电流值大小和本身的结构参数。很明显,当电流超过额定值倍数较大时,发热量增加,熔体很快就达到熔化温度,熔化时间大为缩短;反之,在熔丝过载倍数不是很大时,熔化时间将增长。熔丝只能一次作用,每次熔断必须更换。
图2-45 汽车用熔丝的种类及形式
a)管状熔丝 b)片状熔丝
汽车片状熔丝的规格一般为2~40A,其安培数值会在熔丝的顶端标注,如果熔丝烧坏了让安培数值无法辨认,我们还可以通过它的颜色来判断,国际标准:2A灰色、3A紫色、4A粉色、5A橘黄色、7.5A咖啡色、10A红色、15A蓝色、20A黄色、25A无色透明、30A绿色、40A深橘色。
(1)熔丝的检查 如图2-46所示,熔丝熔断后,一般用观察法就可发现,对于较隐蔽的故障,需要进行详细检查。其方法是用万用表测量熔丝是否熔断,也可用测试灯检查。检查熔丝的要求如下:
1)熔丝熔断时,必须真正找到故障原因,彻底排除故障。
图2-46 熔丝的检查
2)更换熔丝时,一定要选用与原规格相同的熔丝,要特别注意,不能使用比规定容量大的熔丝。在汽车上增加用电设备时,不能随意改用容量大的熔丝。对于这类情况,最好另外再安装熔丝。
3)熔丝支架与熔丝接触不良会产生电压降和发热现象。因此,要特别注意检查熔丝支架有无氧化现象和脏污。有脏污和氧化物时必须用细砂纸打磨光,使其接触良好。
(2)熔丝熔断后的应急维修方法
1)熔丝熔断后,在没有备用熔丝的情况下,也绝对不能使用香烟盒上的锡箔纸或其他金属箔(丝)代替熔丝。如果装上锡箔纸,即使流过锡箔纸的电流达到50A以上,锡箔纸除了会发热变红之外不会熔断,这将很可能会引起火灾,是十分危险的。
2)在应急时可用细导线代替熔丝,把汽车上使用的0.5mm 2 聚乙烯树脂多股绞合线拆开,使用其中的一股。这种细导线一股相当于15A的熔丝。进行应急处理后,代用的熔丝或细导线,必须及时换用符合规定的熔丝。